5.1 合成高分子的基本方法 课件 （共20页）2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

(共20张PPT)
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
什么是无纺布？
无纺布PP：主要材料是聚丙烯
聚丙烯：是丙烯通过加成聚合反应生成的有机高分子聚合物
什么是有机高分子呢？
1.通过氯乙烯加聚反应的断键和成键特点，认识加聚反应的微观本质；
2.了解高分子的单体、链节、聚合度和平均相对分子质量等基本概念，认识单体、链节与高分子结构的关系；
3.认识缩聚反应的微观本质，正确判断缩聚产物的链节和端基，以及小分子生成物及其个数；
4.能通过分析缩聚物的结构推测相应的单体。
一、有机高分子
1.有机高分子与小分子化合物的区别
物质 小分子化合物 有机高分子
相对分 子质量 有明确的数值，一般在1000以下
类别 纯净物
结构 具有单一结构
没有明确的数值，只是一个平均值,通常在104以上
混合物
由若干个重复结构单元组成
2.高分子的合成
①单体：能合成高分子的小分子物质被称为单体。
例：CH2=CH2
②链节：高分子中重复的结构单元称为链节
例：—CH2—CH2—
③聚合度：高分子中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示
④聚合物：聚合反应生成的产物叫做聚合物
聚合物为混合物，没有固定的熔沸点。
nCH2=CH2 [ CH2—CH2 ]n
催化剂
单体
聚合物
链节
聚合度
3.合成高分子的基本方法:
①加成聚合反应:一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。
②缩合聚合反应:一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应。
由含有不饱和键的相对分子质量小的小分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子的化学反应,简称加聚反应。
二、加成聚合反应
1.定义：
(1)仅由一种单体发生的加聚
异丁烯发生加聚反应
nCH3—C=CH2 [ C—CH2 ]n
催化剂
CH3
CH3
CH3
例如:丁二烯与乙烯聚合
[ CH2—CH=CH—CH2—CH2—CH2 ]n
(2)由两种或两种以上单体发生的加聚反应
nCH2=CH—CH=CH2 + nCH2=CH2
[加聚反应的特点]
①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物
②无副产物产生，聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同
如何计算聚合物的平均相对分子质量呢？
其平均相对分子质量=链节的相对质量×n
口罩带在弹性内芯的外面包裹纺织品的主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯
聚对苯二甲酸乙二酯是怎样制备的呢？
聚对苯二甲酸乙二酯
催化剂

+ n HO—CH2—CH2—OH
n
HO—C—
O
—C—OH
O
+(2n-1)H2O
—CH2—CH2—O—H
HO—C—
O
—C—O
O
[
n
]
三、缩合聚合反应
1.定义：
缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物的生成。
单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应，简称缩聚反应。
催化剂

+ n HO—CH2—CH2—OH
n
HO—C—
O
—C—OH
O
+(2n-1)H2O
—CH2—CH2—O—H
HO—C—
O
—C—O
O
[
n
]
端基原子团
端基原子
2.常见的缩聚反应类型
能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等),
主要有如下几种类型:
(1)由一种单体发生的缩聚反应
①羟基羧基缩聚
催化剂

n HO—CCH2OH
O
+ (n－1)H2O
[
HO—CCH2O—H
O
]
n
②氨基羧基缩聚
n H2N—CH2—COOH
催化剂

+ (n－1)H2O
H—N—CH2—C—OH
O
H
n
]
[
由一种单体进行的缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为n-1
(2)由两种单体发生的缩聚反应
①二元酸与二元醇
催化剂

+ n HO—CH2—CH2—OH
n
HO—C—
O
—C—OH
O
+(2n-1)H2O
—CH2—CH2—O—H
HO—C—
O
—C—O
O
[
n
]
由两种单体进行的缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为2n-1
②二元酸与二胺
HO—C—(CH2)4
O
—C—OH
O
n
+ n H2N—(CH2)2—NH2
催化剂

[
]
n
HO—C—(CH2)4
O
—C—N
O
—(CH2)2—NH—H
H
+(2n-1)H2O
[缩聚反应的特点]
①缩聚反应的单体往往是具有双官能团或多官能团的小分子。
②所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
③一般的缩聚反应多为可逆反应，为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。
1.判断正误
(1)高分子为混合物,且没有固定的熔、沸点。 (　　)
(2)加聚反应的原子利用率为100%。(　　)
(3)聚合反应得到的聚合物的链节和单体的化学组成不同。(　　)
(4)氨基酸分子间可发生缩聚反应。(　　)
(5)由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物。(　　)
(6)缩聚反应与加聚反应一样,产物中均只有高分子。(　　)
(7)相同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗的O2质量相同。(　　)
(8)高分子的链节与单体的元素组成质量比相同。(　　)
[练一练]
2.下列关于有机高分子的说法不正确的是(　　)
A.有机高分子被称为聚合物或高聚物,因为它们大部分是由小分子化合物通过聚合反应制得的
B.有机高分子的相对分子质量很大,因而其结构复杂
C.对于一种高分子材料,n是整数,但它的相对分子质量不确定
D.有机高分子都是混合物
B
3.下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成 的是(　　)
A.丙烯 B.2-甲基-1,3-丁二烯
C.乙烯和丙烯 D.2-甲基-2-丁烯
B
4.下列关于高分子化合物的组成、结构或性质的说法正确的是(　　)
A．高分子化合物的单体中一定含有碳碳双键
B．高分子化合物的链节和单体组成相同
C．缩聚反应的单体至少有两种物质
D．从实验中测得的某种高分子化合物的相对分子质量只能是平均值
D
5.有下列高分子化合物：
其中由两种不同单体聚合而成的是(　　)
A．③⑤　 B．③④⑤
C．①②③⑤ D．②③④⑤
B
6.写出下列聚合物单体的结构简式
④
①
②
③
⑤
①CH2=CHCOOH
②
—CH=CH2
—COOH 、
HOOC—
③
HOCH2—CH2OH
④HOOC(CH2)4COOH、
NH2—(CH2)6NH2
⑤CH2=CHCH3、CH2=CH—CH=CH2
合成高分子
加成聚合反应
缩合聚合反应
单体具有不饱和化学键（碳碳双键、碳碳三键）
产物不存在小分子，原子利用率100%
单体具有两个或两个以上官能团
产物有小分子产生
组成
链节
聚合度